Meteorologia Corso Istruttori Torbole 16 marzo 2019 - Andrea Piazza - meteorologo certificato DEKRA n.3-16 - Formazione XIV Zona FIV
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Meteorologia
Corso Istruttori
Torbole 16 marzo 2019
Andrea Piazza – meteorologo certificato DEKRA n.3-16
Dott. Stefano Gallino 31/7/2015
E le nubi di cosa sono fatte?
Perché sono bianche, grigie e nere?
In meteorologia come si esce dall’ovvio
si entra nell’assurdamente complesso
Giovanni Badino 1990
indice • Atmosfera e acqua • Fronti • Fulmini • Temperatura e pressione • Vento sinottico e brezze • Correnti
L’ATMOSFERA
L’atmosfera è una miscela di gas invisibili
Componenti permanenti
Azoto (N2) 78.09 %
Ossigeno (O2) 20.95 %
Argo (Ar) 0.93 %
Anidride carbonica (CO2) 0.035 %
Gas nobili (elio, neon,…)
Componenti variabili
- Ozono (O3): 5-10 ppm a 20-30 km 0.001-0.03 ppm al suolo
- Il vapore acqueo occupa fino al 4% del volume dell’aria
PROFILO VERTICALE DI TEMPERATURA
Fino a 100 km di quota la composizione dell’atmosfera
può essere considerata costante (omosfera)
I principali fenomeni meteorologici hanno luogo nella troposfera
Le leggi della fisica • P * V = n*R*T 1834 Emile Clapeyron Se la temperatura aumenta a pressione costante allora aumenta il volume: l’aria diventa meno densa e quindi, per il principio di Archimede, sale.
L’acqua
GLI STATI DELL’ACQUA
L’acqua è l’unica sostanza che si presenta nell’atmosfera in
tutti gli stati possibili: solido, liquido e gassoso
Durante i cambiamenti di stato vengono liberate grosse
quantità di energia
Diagramma delle fasi dell’acqua 2a: e* sopra una superficie di acqua sopraffusa 2b: e* sopra una superficie di ghiaccio
(Wegener) Bergeron
FindeisenFall streak hole
L’UMIDITA’ Per umidità assoluta si intende la massa di vapore acqueo contenuta in un metro cubo d’aria (kg/m3) Umidità specifica, rapporto di mescolamento e… UMIDITA’ RELATIVA
A parità di pressione e volume, ci
sono più molecole d’acqua nel
deserto a temperatura di 45°C e
umidità relativa al 10% o in Siberia a
-45°c e 90% di umidità?Perché il cielo è blu e il tramonto rosso?
Moto di rivoluzione terrestre e stagioni
L’aria calda va in alto • Se in alto è più freddo e per il principio di Archimede
Circolazione in atmosfera secondo Hadley
Coriolis
Eötvös
Cella polare
Cella di Ferrel
Cella di HadleyCella polare
Cella di Ferrel
Cella di HadleyBuys Ballot
Al centro del minimo al suolo CONVERGENZA
DIVERGENZA in quota
MOTI VERTICALINubi particolari • Nebbie da avvezione o irraggiamento • Nubi lenticolari
NOAA 124
Regola di Buys-Ballot
Nell’emisfero Nord spalle al vento la depressione B si
trova sempre a Sinistra (un po avanti, a causa Forza di
attrito!)Effetto dell’attrito Fa * si manifesta vicino al suolo (PBL) * tende ad opporsi al moto * il vento interseca le isobare Ma se le isobare sono curvilinee..
Circolazione ciclonica e anticlonica ALCUNE CONSIDERAZIONI: •Isobare curvilinee= esiste una forza centrifuga; •nelle BASSE esiste la forza centrifuga ‘C‘ dal centro verso periferia contrapposta alla Forza gradiente G (F grad = F deviante - F centrifuga) •Negli anticloni la forza motrice viene aumentata di una quantità pari a quella a quella centrifuga poiché F grad= F deviante + F centrifuga •Vento risulta maggiore nelle isobare a curvatura anticiclonica. Tuttavia spesso gli anticloni hanno isobare a a > distanza mentre cicloni le hanno + ravvicinate.
L’onda ciclonica si sviluppa lungo il fronte polare
Gradiente di
temperatura
Energia potenzialeUn’increspatura si origina nel fronte polare e sarà
all’origine della formazione del nuovo ciclone
* interazione tra una
saccatura in quota e
la zona frontale alla
superficieNel giro di 24 - 36 ore si * fronte caldo
forma un’onda ciclonica * fronte freddo
* settore caldo
* un minimo depressionario
* precipitazioni diffuse
davanti al fronte caldo
* sottile fascia di
precipitazioni lungo il fronte
freddo
* venti in aumento
* energia disponibile per il
rilascio di calore latenteIl sistema si muove verso est e comincia la fase di occlusione
* il ciclone è nella sua
fase più intensa
* un fronte occluso si
estende a partire dal
minimoIl settore caldo diminuisce le sue
dimensioni e cresce l’occlusione * tutta l’energia
potenziale disponibile è
stata utilizzata
* l’energia cinetica si è
dissipata in turbolenza
* la formazione di nubi
e precipitazioni è meno
attiva
* il settore caldo è
scalzato dall’aria
fredda in arrivo
* l’aria fredda al suolo
ristabilisce condizioni
di stabilitàI fronti atmosferici • Zone di transizione tra due diverse masse d’aria che si distinguono per: • densità • temperatura • umidità • fronte freddo • fronte caldo • fronte occluso
Analisi 06 UTC del 18 aprile 2002
Fronte occluso
il fronte freddo si muove più
velocemente di quello caldo
- occlusione fredda
- occlusione caldaFRONTE prima del fronte durante il dopo
FREDDO passaggio il fronte
Vento S / SW Raffiche, W - NW
in rotazione
Temperatura “elevata” Improvviso calo Regolare diminuzione
Raggiunge il minimo,
Pressione diminuzione poi aumenta In ripresa
rapidamente
Nubi In aumento Cb Cu
Ci, Cs, Cb
Pioggia intensa,
Precipitazione Primi brevi rovesci temporali talvolta con Rovesci e successive
grandine schiarite
Visibilità Inizialmente buona, Scarsa, in Ottima
in peggioramento miglioramento
Punto di Elevato, stazionario Brusco calo In diminuzione
rugiadaFronte prima del fronte durante il dopo
caldo passaggio il fronte
Vento S / SE variabile S – SW
Temperatura freddo - fresco in aumento regolare in ulteriore aumento.,
lento riscaldamento poi stazionaria
Pressione diminuzione livellata lieve ripresa, poi calo
Nubi in aumento stratiformi schiarite con Sc
Ci, Cs, As, Ns, St, sparsi; Cb in estate
nebbie; Cb in estate
Precipitazione lievi o moderate pioviggine o assente assenti, piogge o
deboli rovesci
Visibilità scarsa scarsa, in buona, qualche
miglioramento foschia
Punto di aumento regolare stazionario in aumento, poi
rugiada stazionarioBrezza terra - mare
Schema della brezza
(girasole)Brezza monte -valle
Stazione Riva del Garda - dal 30 m aggio al 3 giugno 2002
10
9
8
velocità vento media (m/s)
7
6
5
4
3
2
1
0
0 12 24 36 48 60 72 84 96 108 120
ora solareStazione Riva del Garda - dal 30 maggio al 3 giugno 2002
14
12
velocità vento massima (m/s)
10
8
6
4
2
0
0 12 24 36 48 60 72 84 96 108 120
ora solareStazione Riva del Garda - dal 30 m aggio al 3 giugno 2002
360
270
direzione
180
90
0
0 12 24 36 48 60 72 84 96 108 120
ora solareintensità media del vento da Sud
velocità (m/s)
5
4
3
2
gen mar mag lug set nov
mese Figura 2
frequenza vento da Sud
frequenza (%)
45
40
35
83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97
anno Figura 4Brezza mista • La legge dei 4 quadranti da applicare al vento sinottico… soleggiamento imporatante…
Il Föhn: shallow e deeep
Il “muro” del föhn
Oltre alle brezze e il foehn: • Downslope wind (windstorm) • Trombe d’aria o tornado • Downburst • Uragani, tifoni
Pericoli: gust front e downborst
Verso di rotazione non dipendente da Coriolis!
Funnel cluods
mammatus
Vento più forte e con direzione diversa nella parte alta della vela • Esperienza con le bandiere sul paterazzo • Spirale di Ekman
• Temporali: Fulmini, raffiche, onde….
Pericolo albero (alto e appuntito) • Meglio metallo che legno (perché legno può esplodere e ferirci). Spegnere apparecchi elettrici per rischio correnti indotte. • Posizione di sicurezza: piedi uniti, accovacciati, mani sulle orecchie. • Catena attaccata all’albero e poi in acqua secondo percorso più breve o collegamento al bulbo.
Curiosità • Anelli e bracciali non attirano i fulmini. • Crepitii, fuochi di Sant’Elmo • In casa • In auto • All’aperto
Preparazione della regata • Chiedere ai “locali” come soffia il vento “di solito” • Osservare lo sviluppo delle nubi cumuliformi. Se troppo presto al mattino indica instabilità. Brezza anticipa. Rischio temporali. • Osservare quando vanno in ombra i versanti delle montagne e prevedere il vento
Sicurezza • Radar, satellite, webcam, rilevamento fulmini, anemometri • Bollettini meteo • Allerte protezione civile
Domande • Se l’aria si muove verso l’alto di 3 cm/s sono in una alta o bassa pressione? • Se l’aria si muove di 10 m/s verso il basso sono in un gust front o in un downburst? • Se ci sono dei cirri e poi dei cirrostrati potrà piovere tra 12 ore? Sarà probabilmente un fronte caldo o freddo? • La brezza pomeridiana è più probabile con cielo sereno o con nubi estese? • Durante un temporale è meglio spegnere le apparecchiature elettriche?
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